Energian saatavuuden yhteys suorituskyvyn, kehonkoostumuksen ja hormonitoiminnan muutoksiin naisilla juoksuharjoittelujakson aikana

Abstract

Energian saatavuudella (energy availability, EA) tarkoitetaan elimistölle jäävää energiaa harjoittelun aiheuttaman energiankulutuksen jälkeen. EA:lle on määritetty raja-arvot, joiden mukaan se jaetaan optimaaliseen (45 kcal/kg FFM/vrk), vähentyneeseen (30–45 kcal/kg FFM/vrk) ja matalaan (< 30 kcal/kg FFM/vrk) energian saatavuuteen. Jo lyhytaikainen altistuminen matalalle EA:lle aiheuttaa muutoksia aineenvaihduntaa ja kuukautiskiertoa säätelevien hormonien eri-tyksessä. Pidempään jatkunut matala EA saattaa vaikuttaa kehonkoostumukseen ja suoritus-kyvyn kehittymiseen. EA:n ollessa riittävää, elimistö pystyy palautumaan kuormituksesta optimaalisesti ja harjoitusadaptaatioita voi syntyä. Tämän tutkimuksen tarkoitus oli selvittää, onko EA:lla yhteyttä suorituskyvyn, kehonkoostumuksen tai hormonitoiminnan muutoksiin naisilla 16:n viikon juoksuharjoittelun aikana.

Tutkimukseen osallistui 13 iältään 18–35-vuotiasta naista. Mittaukset suoritettiin tutkimuksen alussa (pre-mittaus), harjoitusjakson puolivälissä (mid-mittaus) ja lopussa (post-mittaus). Tutkittavat täyttivät kolmen päivän ruoka- ja harjoituspäiväkirjaa EA:n ja energiansaannin (energy intake, EI) määrittämiseksi aina suorituskykymittausten jälkeisestä päivästä alkaen. Tutkitta-vien maksimaalista hapenottokykyä ja testin kestoa mitattiin maksimaalisella hapenottokyvyn testillä. Maksimivoimaa mitattiin isometrisellä jalkaprässillä. Kehonkoostumusta mitattiin bi-oimpedanssimittauksella paastotilassa. Paastoverinäytteestä analysoitiin trijodityroniinin, insuliinin kaltaisen kasvutekijä 1:n, kortisolin, estradiolin, progesteronin ja leptiinin pitoisuudet. EA:n ja EI:n korrelaatioita suorituskyky-, kehonkoostumus- ja hormonimuuttujiin tarkasteltiin erikseen jokaisesta mittauksesta. Lisäksi tarkasteltiin EA:n ja EI:n sekä näissä tapahtuneiden muutosten korrelaatioita suorituskyky-, kehonkoostumus- ja hormonimuuttujissa tapahtuneisiin muutoksiin.

Minkään muuttujan ei havaittu muuttuvan tutkimusjakson aikana. Tutkittavien keskimääräinen EA oli 37,0 ± 3,3 kcal/ kg FFM/vrk ja jokaisen tutkittavan EA luokiteltiin vähentyneeksi (30–45 kcal/kg FFM/vrk). EA:lla havaittiin korrelaatio mid-mittauksen leptiinin (r = 0,664*) ja post-mittauksen T3:n (r = 0,946*) kanssa sekä EI:lla mid-mittauksen rasvattoman massan (r = 0,708*) kanssa. EA:lla ei havaittu yhteyttä minkään muuttujan muutoksien kanssa. EI puolestaan korreloi positiivisesti painon, rasvamassan ja rasvattoman massan sekä negatiivisesti maksimaalisen hapenottokyvyn testin keston ja isometrisen maksimivoiman muutosten kanssa joillakin ajanjaksoilla. EA:n muutos korreloi rasvamassan muutoksen kanssa pre–mid jaksolla (r = 0,604*) sekä isometrisen maksimivoiman muutoksen kanssa mid–post-jaksolla (r = 0,883*).

Tässä tutkimuksessa EA:lla ei havaittu systemaattisesti yhteyttä suorituskyky-, kehonkoostumus- tai hormonimuuttujiin poikkileikkausasetelmassa eikä muuttujien muutoksia tarkasteltaessa harjoitusjakson aikana. Sen sijaan matalampi EI oli melko systemaattisesti yhteydessä maksimaalisen hapenottokyvyn testin keston ja maksimivoiman kehittymiseen ja suurempi EI näiden heikentymiseen. Kuitenkin energiantarve vaihtelee yksilöllisesti, eikä EI siksi kuvasta energiansaannin riittävyyttä ja siten se sopii tutkittavien väliseen vertailuun huonosti. Tutkitta-vien välinen vaihtelu EA:n osalta oli hyvin vähäistä, mikä saattaa selittää, ettei yhteyksiä havaittu. Lisäksi muuttujissa ei tapahtunut keskimäärin muutoksia jakson aikana, mikä puolestaan saattaa vaikuttaa siihen, ettei johdonmukaisia yhteyksiä muuttujien muutoksiin havaittu.

Energy availability (EA) refers to the amount of energy remaining in the body after energy ex-penditure caused by training. EA has threshold values according to which EA is divided into optimal (45 kcal/kg FFM/day), reduced 30–45 kcal/kg FFM/day and low (< 30 kcal/kg FFM/day). Even a short period of exposure to low EA causes changes in the effects of hormones that regulate metabolism and menstrual cycle. In addition, prolonged low EA may affect changes in body composition and sport performance development. With sufficient EA, the body can recover from the training load and training adaptations may arise. The aim of this study is to find out if energy availability affects changes in sport performance, body composition or hormonal function in women during 16 weeks of running training.

The study involved 13 women aged 18–35 years. Measurements were taken at the beginning of the study (pre-measurements), in the middle (mid-measurements) and at the end of the training period (post-measurements). The subjects filled out three-day food and exercise diaries in each measurement to determine EA and energy intake (EI). The maximum oxygen uptake of the subjects and time to exhaustion were measured by a maximal oxygen uptake test. Maximum force production of the lower extremities was measured with an isometric leg press. Body composition was measured by bioimpedance measurement in the fasting state. The concentrations of triiodothyronine, insulin-like growth factor 1, cortisol, estradiol, progesterone, and leptin were analysed from the fasting blood sample. Correlations between EA and EI with sport performance, body composition and hormone variables were examined separately for each measurement. In addition, the correlations of EA and EI with changes in sport performance, body com-position and hormone variables, as well as the correlations of EA and EI changes with changes in other variables were examined.

No statistically significant changes were observed in any of the variables during the 16-week training intervention. The mean EA of the subjects was 37.0 ± 3.3 kcal/kg FFM/day, and the EA was classified as reduced in each subject (30–45 kcal/kg FFM/day). EA had a correlation with leptin (r = 0.664*) in mid-measurement and with T3 (r = 0.946*) in post-measurement as well as EI had correlation with fat-free mass (r = 0.708*) in mid-measurement. EA had no correlations with the changes in any variables. EI had positive correlation with change of body mass, fat mass, fat-free mass, and negative correlation with change of time to exhaustion and maximum isometric strength in some study periods. The change of EA correlated with a change in fat mass (r = 0.604*) in the pre–mid period and a change in the maximum isometric strength (0.883*) in the mid–post period.

In this study, EA was not systematically correlated with sport performance, body composition, or hormones in a cross-sectional setting, nor with changes in variables during the training period. In contrast, a lower EI was systematically associated with the development of time to exhaustion and maximum strength, and a higher EI with a decrease in these. However, energy demand varies individually, and therefore EI does not reflect the body's energy balance. Thus, it is not suitable for comparison between subjects. The variation between subjects for EA was very limited, which may explain that no systematic correlations were observed. In addition, there were no changes in any variable during the study, which in turn may explain why no systematic correlations between changes in variables were observed.